南京某典型化工园区春季VOCs污染特征和臭氧生成潜势分析

利用2020年3月28日—5月3日南京某典型化工园区挥发性有机物（VOCs）离线监测数据,分析了园区内VOCs污染特征及臭氧生成潜势（OFP）。结果表明,春季园区φ（VOCs）范围为22.3×10^-9 ~892.6×10^-9,82.1%频率的φ（VOCs）<100×10^-9;VOCs组分占比表现为：烷烃＞含氧挥发性有机物（OVOCs）＞烯烃＞卤代烃>芳香烃>炔烃>有机硫。高体积分数VOCs中烷烃和烯烃占比高于低体积分数VOCs,受园区内部储罐存储、运输、转运等过程产生的油气挥发及石油化工原料、合成材料的生产影响显著。不同时刻φ（VOCs）表现为夜间最高、早晨其次、下午最低的变化特征,这与园区内部VOCs排放累积、大气边界层抬升和大气光化学反应等因素有关。OFP值范围为166.2~6 920.9 ,μg/m³,56.0%频率的OFP<500。     

西安市某工业园夏季VOCs浓度特征及O3、SOA生成潜势

2020年7月30日—10月10日对西安市某工业园区大气中的70种VOCs开展了为期73 d的VOCs手工采样监测,分析了上、下风向2个点位VOCs浓度组成特征、O₃生成潜势和SOA生成潜势,并运用PMF进一步分析该区域VOCs的主要来源。结果显示：监测期间工业园区平均VOCs浓度为203.50 μg/m³,以甲醛和乙醛为主的醛酮类（148.37 μg/m³）是主要污染物,占TVOC浓度的57%~84%,其次是烷烃。通过上、下风向VOCs成分比较发现,醛酮类为高污染时段特征污染物,工业园区平均OFP为969.66 μg/m³,醛酮类对O₃生成的贡献最大,占TOFP的80%~97%,其次是烯烃。工业园区平均SOAFP为0.50 μg/m³,芳香烃对SOA生成的贡献最大,占TSOAFP的48%~98%,其次是烷烃。PMF源解析得到5个因子,分别为工业源、溶剂涂料、燃烧源、移动源及其他源,贡献率分别占35.2%、20.4%、18.3%、12.8%、13.3%,解析显示该区域受到下风向电子产业影响较大。     

上海秋季典型大气高污染过程中有机碳和元素碳的变化特征

于2011年10月1日至10日在上海市城区对大气中细粒子的质量浓度和含碳气溶胶进行了在线连续观测,获得了秋季典型大气灰霾污染过程中含碳气溶胶的变化特征.观测结果显示,在大气灰霾过程中PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度分别为(20.38±7.11)μg·m-3和(4.07±1.97)μg·m-3,浓度显著高于非霾过程.以非霾天气的起始点作为参照点,得出灰霾期间OC和EC的增长率分别为641％±258％和409％±246％,本次灰霾过程中OC的污染累积与二次生成作用分别占63.8％和36.2％,污染过程以累积为主.灰霾期间OC/EC与O3具有良好的线性关系,且相关分析表明二者之间呈正相关,OC浓度的升高与含碳组分的光化学反应有关.采用EC示踪法估算短期大气过程中有机碳(SOC)含量,灰霾天气和非霾天气PM2.5中的SOC浓度分别为1.64～17.96 μg·m 3和0.25 ～2.83 μg·m-3,分别占OC的l0.7％～66.7％和9.2％ ～52.5％.     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeO_xH_2x-3复合材料，研究了富里酸在UV/H₂O₂和UV/H₂O₂/Fe-FeO_xH_2x-3两种不同反应体系下的降解情况。结果表明，核-壳结构Fe-FeO_xH_2x-3的存在，提高了UV/H₂O₂降解富里酸的反应速率，TOC去除达到84%。采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征，结果表明，富里酸经反应后憎水酸（HoA）、弱憎水酸（WHoA）和憎水中性物质（HoN）都有所减少，进而转化为亲水性物质（HiM）；用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征，考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况。同时，富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势。     

深圳大气中VOCs的二次有机气溶胶生成潜势

使用气溶胶生成系数法和产率法,对深圳四季5种芳香烃和异戊二烯所生成的二次有机气溶胶(SOA)量分季节计算并比较得出:四季中除春季外,其余三季产率法计算得到的SOA量均高于生成系数法计算的结果,四季所生成SOA的平均值分别为(2.48±2.02)μg/m3和(2.10±1.21)μg/m3. 2种方法计算结果均为夏季SOA的生成量最大,秋季和冬季次之,春季最小.生成系数法计算得出人为源和天然源的贡献分别为96%和4%,而产率法得到两种源的贡献分别为86%和14%.将生成系数法和产率法计算得到的夏季SOA值与实测值进行比较,发现计算值均低于实测值,分别占实测值的21%和31%.最后计算芳香烃和异戊二烯的自由基反应速率得出,与OH自由基反应是其生成SOA最主要的途径,比例为75%,与NO3自由基和O3的反应比例分别为22%和3%.在生成SOA速度上,苯乙烯的速度最快,苯的速度最慢.     

青岛春节期间大气污染特征及烟花燃放一、二次贡献分析

我国北方地区冬季采暖期大气污染事件频发,期间硝酸盐成为促进PM_2.5增加的主要因素.然而在烟花燃放期间,硫酸盐的累积却强于硝酸盐,形成不同的污染特征.对春节期间（2019年2月2~10日）青岛近郊在线离子色谱观测数据,结合国控自动监测站数据进行综合分析.结果表明,研究期间观测到大气颗粒物累积事件、沙尘过境事件和烟花燃放事件.烟花燃放高峰期,其对PM_2.5和PM₁₀的一次贡献率分别为69.8%和63.8%.相比颗粒物累积期间硝酸盐有更明显的累积,硫酸盐在烟花燃放期间先于硝酸盐生成,并存在更强的累积.分离得到烟花燃放的一次贡献因子n（SO₄^2-）/n（K⁺）和n（NO₃^-）/n（K⁺）特征摩尔比分别为1.2和1.3;利用该比值估算得到对SO₄^2-和NO₃^-二次贡献因子,在较稳定的气象条件下分别为一次贡献因子的2.1倍和1.6倍;但在强的干冷空气过境时,二次贡献因子大幅降低,与一次贡献因子相当.     

干旱内陆河流域降水稳定同位素的时空特征及环境意义

依据石羊河流域武威站(海拔1 531 m)、民勤站(海拔1 389 m)和西大河(海拔2 897 m)于2013年7月至2014年7月一个完整水文年的降水样品和气象数据,分析该流域降水稳定同位素的时空变化和局地大气降水线,讨论降水过程中温度、湿度、降水量、平均水汽压以及相对湿度等环境因素对降水稳定同位素演化的影响.结果表明:①研究时段内降水稳定同位素呈现出显著的季节性变化,冬季和春季较低,夏季和秋季较高;②武威站D-excess月均值低于西大河,除可能具有不同的水汽来源外,也反映了高海拔山地地区更多的受到局地再循环水汽的影响,低海拔平原地区云下二次蒸发更强烈;③流域降水稳定同位素表现出显著的温度效应,在天气尺度上体现出降水量效应,可能是受到淋洗作用或季风环流的影响;④δ18O值与平均相对湿度呈负相关关系,可能是随着降水量与湿度的增加使云下二次蒸发作用减弱.     

郑州市某城区冬季不同污染水平大气VOCs特征及源解析

于2019年1月3～23日,在郑州市某城市站点对挥发性有机物(VOCs)进行观测,研究不同污染水平下VOCs组成、变化特征、来源及其对二次有机气溶胶(SOA)生成的影响.结果表明,观测期间含氧VOCs和烷烃为VOCs的主要组分,乙酸乙酯和丙酮为最丰富的物种.清洁天演变至重度污染过程中,VOCs体积分数增高约1倍,大部分物种体积分数随污染程度加重而增高.基于正交矩阵因子模型(PMF),观测期间VOCs主要来源于机动车排放、工业排放、燃烧源、溶剂使用和液化石油气(LPG)使用,且不同污染水平下来源贡献差异明显,重污染期间工业排放和溶剂使用的源贡献分别增高至约清洁天的9倍和3倍.芳香烃为SOA生成潜势(SOA_p)贡献最大的组分,甲苯和间/对-二甲苯为贡献最大的物种,溶剂使用源为贡献最大的来源,重度污染期间总SOA_p增大至约清洁天的2.6倍.加强管控芳香烃类化合物及溶剂使用等相关源的排放对改善郑州市冬季霾污染具有重要意义.     

生油岩与火成岩的相互作用研究初探—有机酸对火成岩的蚀变及过渡金属对有机质演化的催化作用

在发育火成岩的生油层中 ,微生物和热解作用导致生油岩有机质形成有机酸 ,这些有机酸对火山矿物中的金属元素是一种有效的溶剂和迁移介质 ,特别是能促使其中的过渡金属活化和溶解。这样造成与火成岩共存的生油岩内过渡金属含量显著增加 ,一些过渡金属是有机质成烃演化良好的催化剂。同时火山和热液活动还能向生油层提供过渡金属元素 ,从而使与火成岩共生的生油岩油气生成量大大提高。     

上海夏季臭氧生成机制时空变化特征及其影响因素研究

上海的臭氧污染呈逐年加重的趋势,深入了解臭氧的生成机制及其时空变化特征是采取科学有效防控措施的前提条件.本研究应用长三角地区最新的臭氧前体物排放清单和本地化WRF/Modified SMOKE/CMAQ数值模型系统,对2017年8月1—9日上海市一次持续性臭氧污染事件进行了模拟研究.同时,在重现臭氧浓度变化趋势的基础上,针对一系列前体物防控措施及其对臭氧峰值浓度的影响开展了敏感性实验,建立了上海夏季臭氧污染爆发时段各区域臭氧及其前体物的非线性响应关系.研究表明,此次臭氧污染事件中上海市臭氧污染机制具有显著的时空变化特征,时间方面,上海市整体臭氧生成机制由NO_x控制经过渡区转变为VOCs控制;空间方面,上海北部及西部多处于NO_x控制,南部为过渡区,中部及东部则以VOCs控制为主,且大尺度环流是导致其时空变化的主要原因.当上海受大陆低压控制盛行偏南风时,区域传输以VOCs为主,臭氧的防控应侧重于NO_x减排;当上海受副高边缘控制主要吹偏北风时,区域传输以NO_x为主,臭氧的防控应侧重于VOCs减排;当上海受弱高压脊控制背景风微弱,区域传输不显著时,臭氧防控的重点应以VOCs和NO_x协同控制为主.在目前的预报技术下,大尺度环流特征通常可以提前48～72 h进行准确预报,因此,可以根据大尺度环流预报结果及时调整本地防控策略,以达到在不同污染特征下臭氧削峰的最大化效果.